電磁感應(yīng)加熱輥的原理及溫度控制方法

電磁加熱輥，對(duì)于在材料加工領(lǐng)域里的從業(yè)者來(lái)說(shuō)，十之八九知道電磁加熱輥產(chǎn)品。因?yàn)楦嗟膹臉I(yè)者及企業(yè)主們?cè)谑褂脤?dǎo)熱油輥、蒸汽加熱輥等產(chǎn)品的過(guò)程中，對(duì)其漏油、環(huán)保、安全、能耗方面的缺陷深有感觸。一方面，是導(dǎo)熱油輥溫度均勻性無(wú)法滿(mǎn)足材料生產(chǎn)的需求，無(wú)法交付質(zhì)量一致性的優(yōu)良材料產(chǎn)品。另一方面特別是導(dǎo)熱油的環(huán)境破壞及維護(hù)成本增加企業(yè)負(fù)擔(dān)，同時(shí)，處理不當(dāng)時(shí)，時(shí)有因?qū)嵊托孤栋l(fā)生火災(zāi)的事故發(fā)生。

電磁加熱輥一般外形圖

對(duì)于電磁加熱輥的原理，簡(jiǎn)單概括，就是利用電磁感應(yīng)的渦流效應(yīng)及磁滯效應(yīng)讓輥體自身發(fā)熱，通均溫手段讓輥面工作區(qū)溫度均一，與被加工材料進(jìn)行間接或直接的換熱，通過(guò)閉環(huán)回路進(jìn)行溫度的補(bǔ)充控制。百家號(hào)“聯(lián)凈電磁加熱輥”中有另外的文章說(shuō)明，本文不做重要的介紹。

電磁加熱輥相對(duì)于導(dǎo)熱油輥，不存在兩端頭溫度的進(jìn)油側(cè)高，出油側(cè)低的情況，線圈直接分布于輥體內(nèi)部，端部不存在導(dǎo)熱油加熱的換熱情況。所以軸承位的溫度更低，降低了高溫度工藝生產(chǎn)條件下使用加熱輥帶來(lái)軸承養(yǎng)護(hù)成本及工作強(qiáng)度，減少設(shè)備故障率。正因?yàn)殡姶偶訜彷伕袘?yīng)線圈放置于輥體內(nèi)部的原因，線圈與兩個(gè)邊部的端蓋止口有一定的安全距離，通常按一般的結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)輥面邊部向中心方向大約40~100mm是沒(méi)有感應(yīng)線圈分部的，當(dāng)然，加工電磁加熱輥時(shí)，會(huì)在邊部做一定的磁密度補(bǔ)償及均溫補(bǔ)償，但還是會(huì)因端蓋散熱、補(bǔ)償不夠等原因（因輥體的不同需求時(shí)會(huì)有不同的設(shè)計(jì)方案）造成輥體的邊部效應(yīng)大。即，輥體兩邊的無(wú)效邊會(huì)比較大，通常按溫度精度會(huì)存在50~150mm的無(wú)效邊。電磁加熱輥的溫度邊際效應(yīng)，詳見(jiàn)下圖：

一般電磁加熱輥的溫度分布及邊際效應(yīng)示意圖

關(guān)于電磁加熱輥工作區(qū)的邊際效應(yīng)問(wèn)題，通常是制造商采用強(qiáng)大的溫度均一手段進(jìn)行彌補(bǔ)，因不同的輥體情況，制作方法有所區(qū)別，因涉相關(guān)方法及資料涉及企業(yè)knowhow問(wèn)題，在此不作相關(guān)介紹。對(duì)于電磁加熱輥內(nèi)部線圈結(jié)構(gòu)，可以是單個(gè)或多個(gè)組成。配套控制方式可以是每線圈進(jìn)行獨(dú)立回路控制、或多個(gè)線圈組合控制、或多個(gè)線圈一點(diǎn)控制，多點(diǎn)補(bǔ)償修正。這個(gè)跟輥體的線圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)系。

為什么會(huì)這么復(fù)雜呢？用一個(gè)線圈不就好了嗎？

是的，當(dāng)然是用一個(gè)線圈好！

一個(gè)線圈，做制作、使用及養(yǎng)護(hù)等方面來(lái)說(shuō)，都要方便得多。比如，一支300kW的電磁加熱輥，采用10kW電源模塊來(lái)進(jìn)行組合，需要30個(gè)電源模塊，光線圈導(dǎo)線就有60根，加上龐大的控制電氣柜，這一把線不論是在現(xiàn)場(chǎng)的施工還是后期的維護(hù)都是一十分痛苦的事情。市場(chǎng)上主流的品牌電磁加熱輥，如日本特電、上海聯(lián)凈。99%采用單線圈結(jié)構(gòu)都是采用一個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)方式。

那為什么會(huì)有多線圈結(jié)構(gòu)方式呢？

原因有二，下面我們簡(jiǎn)要概括：

原因一，輥體溫度均勻技術(shù)問(wèn)題，當(dāng)企業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)及制作水平不夠，無(wú)法滿(mǎn)足于邊部較小距離時(shí)，采取分段控制的方法。比如模壓輥,直徑約300mm，長(zhǎng)度約1500mm電磁加熱輥，有效材料工作寬幅1300mm，工作溫度200℃±2℃。有企業(yè)進(jìn)行分3個(gè)線圈獨(dú)立控制、也有企業(yè)分5個(gè)線圈獨(dú)立控制。當(dāng)然，溫度的均勻性也并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期分段控制所要達(dá)到的目標(biāo)。

對(duì)均溫技術(shù)的欠缺，是導(dǎo)致其采用此方法的主要原因。

原因二，對(duì)于特殊工藝要求，如輥面橫向工藝溫度需要差異化調(diào)節(jié)、單位時(shí)間的負(fù)載有大量的熱量消耗、波動(dòng)的極不平衡負(fù)載、對(duì)機(jī)械精度需要熱補(bǔ)償修正誤差的工藝。會(huì)特殊定制差異化的溫度控制方法，如電子軟板業(yè)的三線圈一點(diǎn)控制多點(diǎn)補(bǔ)償修正（與上述原因一說(shuō)的單段獨(dú)立控制不是一回事）。即，這樣的方式通常用用特殊制程工藝需求。并不是主流的電磁加熱輥產(chǎn)品溫度的控制手段。

那要采購(gòu)電磁加熱輥時(shí)，是選一段線圈還是多段線圈？

這個(gè)要選擇什么樣的產(chǎn)品時(shí)，這里面原因可能會(huì)有人際關(guān)系、資金預(yù)算等方面的原因，從技術(shù)角度上來(lái)說(shuō)，選一個(gè)線圈的準(zhǔn)沒(méi)錯(cuò)，如果你是這個(gè)設(shè)備的使用者，你的制程工藝又沒(méi)有特殊需求，那你就不要給自己今后找麻煩，選一個(gè)線圈結(jié)構(gòu)的。相信我的推薦！

對(duì)于常規(guī)的電磁加熱輥的溫度控制，都是采用單個(gè)或多個(gè)閉環(huán)回路來(lái)進(jìn)行控制的，我們?cè)诖司筒欢嗾f(shuō)。本文想針對(duì)一些特殊制程的工藝需求，采用多線圈控制差異化溫度的一些方法給大家分享，拋磚引玉。下面我們列舉針對(duì)布料燙整定型專(zhuān)用電磁加熱輥筒來(lái)分步詳細(xì)說(shuō)明。

技術(shù)領(lǐng)域

涉及紡織輔助設(shè)備領(lǐng)域，具體地，涉及一種運(yùn)用于針織圓機(jī)的僅通過(guò)一個(gè)感應(yīng)加熱電源模塊進(jìn)行分區(qū)循環(huán)加熱的加熱輥及其加熱方法。

背景技術(shù)

在織布行業(yè)中，圓織機(jī)有著龐大的市場(chǎng)占有率，在圓織機(jī)的織布機(jī)構(gòu)內(nèi)部，可以增加一個(gè)立式的電磁加熱輥，作為布料的燙整處理，可以省去后續(xù)的燙整工序。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的采用立式的電磁加熱輥的針織圓機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，其中電磁加熱輥的輥體401，被設(shè)置在針織圓機(jī)50中織出的圓筒型的布料60的位置的下方，布料60包裹在輥體401表面，電磁加熱輥直接對(duì)布料60進(jìn)行烘干。（現(xiàn)有技術(shù)的針織圓機(jī)50通常還包括紗架、儲(chǔ)紗器、喂紗嘴、送紗盤(pán)、紗圈托架等等部件，本案中為了避免上述部件遮擋本案的結(jié)構(gòu)，所以圖紙中不顯示上述部件）

繼續(xù)參考圖1，在實(shí)際生產(chǎn)工藝中，根據(jù)不同的布料，對(duì)此方法的燙整工藝會(huì)有不同的需求，即在物料經(jīng)過(guò)輥面的過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)分段溫度燙整。通常，在輥體方面采用上中下三個(gè)溫度區(qū)，分別為第一溫區(qū)A、第二溫區(qū)B、第三溫區(qū)C，根據(jù)不同的布料工藝需求，可能采用第一溫區(qū)A、第二溫區(qū)B、第三溫區(qū)C溫度分布為不同位置高度的溫區(qū)。如第一溫區(qū)A高、第二溫區(qū)B較第一溫區(qū)A低、第三溫區(qū)C較第二溫區(qū)B低；第一溫區(qū)A低、第二溫區(qū)B較第一溫區(qū)A高、第三溫區(qū)C較第二溫區(qū)B高等方式組合燙整工藝。按此方法，可以在電磁輥中設(shè)三個(gè)加溫區(qū)，由三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)控制加溫，對(duì)應(yīng)三個(gè)感應(yīng)加熱線圈，每個(gè)線圈對(duì)應(yīng)一個(gè)感應(yīng)加熱電源模塊。

現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)三個(gè)感應(yīng)加熱電源模塊分別對(duì)應(yīng)每個(gè)線圈，對(duì)每個(gè)線圈進(jìn)行溫度監(jiān)控和加熱。但是，在實(shí)際使用中，通常感應(yīng)加熱電源模塊的工作狀態(tài)的時(shí)間短，停機(jī)狀態(tài)的時(shí)間較長(zhǎng)，利用率不高，而且感應(yīng)加熱電源的成本很高，這造成了電磁加熱輥的實(shí)際成本上升，核心部件的利用率較低。

與此同時(shí)，燙整面料工藝對(duì)溫差有一定容忍量，一般，燙整面料工藝對(duì)溫差的波動(dòng)可以在3至5℃左右，在這個(gè)溫差范圍內(nèi)，燙整面料的效果沒(méi)有什么差別。

方案內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本方案提供了一種分區(qū)循環(huán)加熱的加熱輥及其加熱方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)的困難，減少兩個(gè)感應(yīng)加熱電源模塊的使用，降低了電磁加熱輥的實(shí)際成本，提高了核心部件的利用率。

根據(jù)本方案的一個(gè)方面，提供一種分區(qū)循環(huán)加熱的加熱輥，包括：加熱輥模塊、電源模塊、循環(huán)加熱切換模塊以及控制模塊；

所述熱輥模塊包括一輥體，所述輥體內(nèi)環(huán)繞著三個(gè)感應(yīng)加熱線圈，每個(gè)感應(yīng)加熱線圈分別對(duì)應(yīng)所述輥體表面的一個(gè)溫區(qū)，且每個(gè)溫區(qū)分別設(shè)有一熱電阻；

所述電源模塊通過(guò)所述循環(huán)加熱切換模塊分別連接所述感應(yīng)加熱線圈；

所述控制模塊分別連接三個(gè)所述熱電阻以及循環(huán)加熱切換模塊，根據(jù)所述熱電阻測(cè)得的溫度數(shù)值，通過(guò)所述循環(huán)加熱切換模塊調(diào)節(jié)所述電源模塊與每個(gè)感應(yīng)加熱線圈之間的連接狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述循環(huán)加熱切換模塊包括三個(gè)接觸器，所述接觸器的一端連接所述電源模塊，另一端連接所述熱輥模塊中的一個(gè)感應(yīng)加熱線圈，每個(gè)所述接觸器上還設(shè)有一接收控制信號(hào)的接觸器線圈，所述接觸器線圈分別連接到所述控制模塊。

優(yōu)選地，所述輥體內(nèi)還設(shè)有一輥體內(nèi)軸，所述輥體環(huán)形包覆在輥體內(nèi)軸外的，可相對(duì)于輥體內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)，所述感應(yīng)加熱線圈相互平行地環(huán)繞在所述輥體內(nèi)軸表面，被所述輥體內(nèi)軸和所述輥體完全覆蓋。

優(yōu)選地，所述加熱輥模塊還包括一環(huán)形的下推力軸承和一環(huán)形的上支撐軸承，所述輥體的內(nèi)圈的上下兩側(cè)分別通過(guò)所述上支撐軸承和下推力軸承夾持所述輥體內(nèi)軸的上下表面。

優(yōu)選地，所述輥體的上部還設(shè)有一集電環(huán)，所述控制模塊通過(guò)所述集電環(huán)連接所述熱電阻。

優(yōu)選地，所述電源模塊是一高頻電磁感應(yīng)加熱電源，頻率在18至40kHz。

根據(jù)本方案的另一個(gè)方面，還提供一種分區(qū)循環(huán)加熱的加熱方法，采用如上述的分區(qū)循環(huán)加熱的加熱輥，包括以下步驟：

S101：所述加熱輥開(kāi)始工作；

S102：所述控制模塊進(jìn)行采樣對(duì)比，判斷第一溫區(qū)的所述熱電阻測(cè)得的實(shí)時(shí)溫度數(shù)值是否小于預(yù)存的該溫區(qū)目標(biāo)溫度，若是，執(zhí)行步驟S103；若否，執(zhí)行步驟S104；

S103：斷開(kāi)第二、第三溫區(qū)的感應(yīng)加熱線圈與電源模塊，接通第一溫區(qū)的感應(yīng)加熱線圈與電源模塊，執(zhí)行步驟S108；

S104：所述控制模塊進(jìn)行采樣對(duì)比，判斷第二溫區(qū)的所述熱電阻測(cè)得的實(shí)時(shí)溫度數(shù)值是否小于預(yù)存的該溫區(qū)目標(biāo)溫度，若是，執(zhí)行步驟S105；則若否，執(zhí)行步驟S106；

S105：斷開(kāi)第一、第三溫區(qū)的感應(yīng)加熱線圈與電源模塊，接通第二溫區(qū)的感應(yīng)加熱線圈與電源模塊，執(zhí)行步驟S108；

S106：所述控制模塊進(jìn)行采樣對(duì)比，判斷第三溫區(qū)的所述熱電阻測(cè)得的實(shí)時(shí)溫度數(shù)值是否小于預(yù)存的該溫區(qū)目標(biāo)溫度，若是，則執(zhí)行步驟S107；若否，執(zhí)行步驟S102；

S107：斷開(kāi)第一、第二溫區(qū)的感應(yīng)加熱線圈與電源模塊，接通第三溫區(qū)的感應(yīng)加熱線圈與電源模塊，執(zhí)行步驟S108；

S108：對(duì)被接通的溫區(qū)進(jìn)行電磁加熱；以及

S109：加熱結(jié)束，執(zhí)行步驟S102。

優(yōu)選地，所述控制模塊進(jìn)行采樣對(duì)比的采樣頻率是100至500毫秒。

優(yōu)選地，所述步驟S103、S105、S107中，斷開(kāi)前1秒，停止電源模塊。

優(yōu)選地，所述步驟S108中，進(jìn)行電磁加熱之前還包括延時(shí)1秒。

優(yōu)選地，所述步驟S105中，進(jìn)行電磁加熱的時(shí)間長(zhǎng)度為10秒。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案的分區(qū)循環(huán)加熱的加熱輥及其加熱方法采用三個(gè)采溫點(diǎn)進(jìn)行溫度對(duì)比，僅通過(guò)一個(gè)感應(yīng)加熱電源模塊對(duì)三個(gè)溫度區(qū)進(jìn)行循環(huán)輪流加熱，減少兩個(gè)感應(yīng)加熱電源模塊的使用，降低了電磁加熱輥的實(shí)際成本，提高了核心部件的利用率。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本方案的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的采用立式的電磁加熱輥的針織圓機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本方案的分區(qū)循環(huán)加熱的加熱輥的模塊連接示意圖；

圖3為本方案中加熱輥模塊的剖面圖；

圖4為本方案中輥體的立體局剖結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖5為本方案的分區(qū)循環(huán)加熱的加熱方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)以及上述實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)變化例，在此不予贅述。這樣的變化例并不影響本方案的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，在此不予贅述。

第一實(shí)施例

圖2為本方案的分區(qū)循環(huán)加熱的加熱輥的模塊連接示意圖。如圖2所示，本方案的分區(qū)循環(huán)加熱的加熱輥，包括加熱輥模塊40、電源模塊20、循環(huán)加熱切換模塊30以及控制模塊10。電源模塊20分別為加熱輥模塊40和控制模塊10供電，循環(huán)加熱切換模塊30設(shè)置在電源模塊20和加熱輥模塊40之間，可以選擇性接通或斷開(kāi)加熱輥模塊40中每個(gè)感應(yīng)加熱線圈406、407、408的供電連接?？刂颇K10根據(jù)每個(gè)溫區(qū)的溫度與目標(biāo)溫度的比較，對(duì)循環(huán)加熱切換模塊30進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)循環(huán)加熱每個(gè)溫區(qū)，使得每個(gè)溫區(qū)都能達(dá)到預(yù)定的溫度值。由于在燙整面料工藝對(duì)溫差有一定容忍量（只要將溫差控制在3至5℃之內(nèi)，燙整效果不會(huì)有差別），所以即使本方案不是時(shí)刻監(jiān)控并調(diào)整每個(gè)溫區(qū)的溫度，其燙整效果和使用價(jià)值與現(xiàn)有技術(shù)的每個(gè)溫區(qū)都設(shè)有一套感應(yīng)加熱電源模塊的裝置是相同的。但在本方案中，只需要使用一個(gè)感應(yīng)加熱電源模塊，所以，本方案與現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)現(xiàn)成本上相差很大。

繼續(xù)參考圖2，具體來(lái)說(shuō)，加熱輥模塊40包括一垂直于地面的輥體401，輥體401內(nèi)環(huán)繞著三個(gè)感應(yīng)加熱線圈406、407、408，每個(gè)感應(yīng)加熱線圈分別對(duì)應(yīng)輥體表面的一個(gè)溫區(qū)，且每個(gè)溫區(qū)分別設(shè)有一熱電阻（圖中未示出）。由于針織生產(chǎn)工藝的特殊性，本方案中特別選用電磁感應(yīng)加熱裝置作為熱源。電磁感應(yīng)加熱的基本工作原理是利用交變的電流產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，這個(gè)交變的磁場(chǎng)使其中的金屬導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生渦流（eddy current），從而使輥體401迅速發(fā)熱。輥體401的下部設(shè)有一個(gè)高頻接口402連接到電源模塊20，形成供電回路。輥體401的上部還設(shè)有一集電環(huán)403以及集電環(huán)信號(hào)接口404。由于輥體401在使用中會(huì)一直旋轉(zhuǎn)，集電環(huán)403可以在連續(xù)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，始終傳輸信號(hào)，避免導(dǎo)線在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中造成扭傷。加熱輥模塊40對(duì)應(yīng)三個(gè)溫區(qū)的熱電阻分別通過(guò)集電環(huán)信號(hào)接口404連接到控制模塊10中的溫度信號(hào)采集器101。

控制模塊10中的溫度信號(hào)采集器101將從熱電阻測(cè)得的每個(gè)溫區(qū)的實(shí)時(shí)溫度發(fā)送到可編程邏輯控制器104。上位機(jī)105中預(yù)存有各個(gè)溫區(qū)的目標(biāo)溫度、加熱時(shí)間，延遲時(shí)間等等控制數(shù)據(jù)，連接到可編程邏輯控制器104的通信接口102，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換?？删幊踢壿嬁刂破?04對(duì)每個(gè)溫區(qū)的實(shí)時(shí)溫度與目標(biāo)溫度進(jìn)行對(duì)比，調(diào)整循環(huán)加熱切換模塊30中的連接狀態(tài)。而且，可編程邏輯控制器104還通過(guò)輸出接口103連接到電源模塊20中的電源203的啟動(dòng)信號(hào)接口201。其中，可編程邏輯控制器104（英文簡(jiǎn)稱(chēng)PLC），可能采用市面上通行的品牌。也可以是采用單片微型計(jì)算機(jī)（英文簡(jiǎn)稱(chēng)MCU）、數(shù)字信號(hào)微處理器（英文簡(jiǎn)稱(chēng)DSP）、復(fù)雜可編程邏輯器件（英文簡(jiǎn)稱(chēng)CPLD）、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（英文簡(jiǎn)稱(chēng)FPGA）等系統(tǒng)處理，且不以此為限。為通用方便，優(yōu)先采用PLC系統(tǒng)。上位機(jī)105可以是個(gè)人電腦，工控機(jī)、人機(jī)顯示屏、文本操作屏，液晶顯示屏等終端操作設(shè)備，且不以此為限。

電源模塊20中的高頻輸出接口202通過(guò)循環(huán)加熱切換模塊30以及加熱輥模塊40中的高頻接口402，分別連接到感應(yīng)加熱線圈406、407、408供電。電源模塊20是一高頻電磁感應(yīng)加熱電源，其加熱的效果由頻率，電流，磁場(chǎng)共同決定。在本實(shí)施例中，出于烘干布料的工藝要求（需要考慮所需溫度、布料的適度、加熱的速度、材料抗老化以及常用的布料材質(zhì)等等），優(yōu)選的頻率為18至40kHz，但不以此為限。

循環(huán)加熱切換模塊30包括三個(gè)接觸器302、304、306，接觸器的一端連接電源模塊20的高頻輸出接口202，另一端連接熱輥模塊40中的高頻接口402，向感應(yīng)加熱線圈406、407、408供電。每個(gè)接觸器302、304、306上還設(shè)有一接收控制信號(hào)的接觸器線圈301、303、305，接觸器線圈301、303、305分別連接到控制模塊10的輸出接口103。接觸器302、304、306利用線圈流過(guò)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，可以使觸頭閉合，導(dǎo)通感應(yīng)加熱線圈406、407、408與電源模塊20。其中，接觸器302、304、306可以是交流接觸器，或是直流接觸器。

圖3為本方案中加熱輥模塊的剖面圖。如圖3所示，輥體401內(nèi)還設(shè)有一輥體內(nèi)軸405、一環(huán)形的下推力軸承409和一環(huán)形的上支撐軸承410。輥體401環(huán)形包覆在輥體內(nèi)軸405外的，可相對(duì)于輥體內(nèi)軸405旋轉(zhuǎn)，感應(yīng)加熱線圈406、407、408相互平行地環(huán)繞在輥體內(nèi)軸405表面，被輥體內(nèi)軸405和輥體401完全覆蓋。感應(yīng)加熱線圈406、407、408分別對(duì)應(yīng)了輥體401表面的第一溫區(qū)A、第二溫區(qū)B和第三溫區(qū)C。

圖4為本方案中輥體的立體局剖結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，輥體401的內(nèi)圈的上下兩側(cè)分別通過(guò)上支撐軸承410和下推力軸承409夾持輥體內(nèi)軸405的上下表面，使得輥體401可以相對(duì)于輥體內(nèi)軸405流暢地旋轉(zhuǎn)。工作狀態(tài)下，輥體401可以被針織圓機(jī)50（參見(jiàn)附圖1）織出的圓筒形的布料60（參見(jiàn)附圖1）包緊，而隨著布料的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，而此時(shí)，輥體內(nèi)軸405保持不動(dòng)，并不會(huì)跟隨旋轉(zhuǎn)。輥體401與輥體內(nèi)軸405之間保留一定距離，防止輥體401在旋轉(zhuǎn)中劃傷感應(yīng)加熱線圈406、407、408。

圖5為本方案的分區(qū)循環(huán)加熱的加熱方法的流程圖。如圖5所示，本方案的分區(qū)循環(huán)加熱的加熱方法，采用上述的分區(qū)循環(huán)加熱的加熱輥，包括以下步驟：

S101：加熱輥開(kāi)始工作。

S102：控制模塊進(jìn)行采樣對(duì)比，判斷第一溫區(qū)的熱電阻測(cè)得的實(shí)時(shí)溫度數(shù)值是否小于預(yù)存的該溫區(qū)目標(biāo)溫度，若是，執(zhí)行步驟S103；若否，執(zhí)行步驟S104。

S103：斷開(kāi)第二、第三溫區(qū)的感應(yīng)加熱線圈所對(duì)應(yīng)的接觸器，接通第一溫區(qū)的感應(yīng)加熱線圈所對(duì)應(yīng)的接觸器，執(zhí)行步驟S108。

S104：控制模塊進(jìn)行采樣對(duì)比，判斷第二溫區(qū)的熱電阻測(cè)得的實(shí)時(shí)溫度數(shù)值是否小于預(yù)存的該溫區(qū)目標(biāo)溫度，若是，執(zhí)行步驟S105；則若否，執(zhí)行步驟S106。

S105：斷開(kāi)第一、第三溫區(qū)的感應(yīng)加熱線圈所對(duì)應(yīng)的接觸器，接通第二溫區(qū)的感應(yīng)加熱線圈所對(duì)應(yīng)的接觸器，執(zhí)行步驟S108。

S106：控制模塊進(jìn)行采樣對(duì)比，判斷第三溫區(qū)的熱電阻測(cè)得的實(shí)時(shí)溫度數(shù)值是否小于預(yù)存的該溫區(qū)目標(biāo)溫度，若是，則執(zhí)行步驟S107；若否，執(zhí)行步驟S102。

S107：斷開(kāi)第一、第二溫區(qū)的感應(yīng)加熱線圈所對(duì)應(yīng)的接觸器，接通第三溫區(qū)的感應(yīng)加熱線圈所對(duì)應(yīng)的接觸器，執(zhí)行步驟S108。

S108：對(duì)被接通的溫區(qū)進(jìn)行電磁加熱。以及

S109：加熱結(jié)束，執(zhí)行步驟S102。

優(yōu)選地，自加熱輥啟動(dòng)開(kāi)始頻繁對(duì)三個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行采樣對(duì)比，采樣頻率可以在100至500毫秒。

優(yōu)選地，在步驟S103、S105、S107中，在接觸器斷開(kāi)前1秒左右的時(shí)間（這個(gè)時(shí)間可根實(shí)際據(jù)需要而定，不以此為限），停止電源模塊。這么做的目的在于能夠防止接觸器觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生拉弧，將接觸器觸點(diǎn)損壞。

同樣地，步驟S108中，進(jìn)行電磁加熱之前還包括延時(shí)1秒左右的時(shí)間（這個(gè)時(shí)間可根實(shí)際據(jù)需要而定，不以此為限）。這么做的目的在于使接觸器觸點(diǎn)接合牢靠后再通電源，以免造成線路接觸不好帶來(lái)的如拉弧使接觸器觸點(diǎn)粘結(jié)損壞。

步驟S105中，進(jìn)行電磁加熱的時(shí)間長(zhǎng)度為10秒。該時(shí)間可以通過(guò)上位機(jī)來(lái)設(shè)定，根據(jù)需要可以修改?？紤]到太長(zhǎng)的加熱時(shí)間會(huì)使加熱輥溫度過(guò)高，損壞布料，而加熱時(shí)間較短，則不能使加熱輥到達(dá)目標(biāo)溫度，所以?xún)?yōu)選的時(shí)間段為5至20秒之間，但不以此為限。

本方案的分區(qū)循環(huán)加熱的加熱輥的使用過(guò)程大致如下：

控制模塊10中的溫度信號(hào)采集器101將從熱電阻測(cè)得的每個(gè)溫區(qū)的實(shí)時(shí)溫度發(fā)送到可編程邏輯控制器104，與上位機(jī)105中預(yù)存的各個(gè)溫區(qū)的目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)第一溫區(qū)A的當(dāng)前溫度沒(méi)有達(dá)到設(shè)定溫度，則首先單獨(dú)對(duì)第一溫區(qū)A進(jìn)行加熱。此時(shí)，可編程邏輯控制器104通過(guò)輸出接口103控制第一溫區(qū)接觸器302首先接通（第二溫區(qū)接觸器304、第三溫區(qū)接觸器306禁止接通），延時(shí)1秒后，可編程邏輯控制器104向電源模塊20的啟動(dòng)信號(hào)接口201輸送啟動(dòng)加熱的信號(hào)，電源模塊20開(kāi)始工作，立式電磁加熱輥烘筒開(kāi)始工作。僅通過(guò)感應(yīng)加熱線圈406對(duì)第一溫區(qū)A加熱10秒（該時(shí)間可以通過(guò)上位機(jī)開(kāi)放，根據(jù)需要可以修改），加熱10秒后，可編程邏輯控制器104通過(guò)輸出接口103控制電源模塊20的啟動(dòng)信號(hào)接口201斷開(kāi)。延時(shí)1秒后，斷開(kāi)302交流接觸器線圈301控制信號(hào)，同時(shí)，接觸器觸點(diǎn)斷開(kāi)。（本實(shí)施例中，假設(shè)通過(guò)10秒加熱后，第一溫區(qū)A達(dá)到設(shè)定溫度）

控制模塊10第二次對(duì)比每個(gè)溫區(qū)的實(shí)時(shí)溫度與目標(biāo)溫度，發(fā)現(xiàn)第一溫區(qū)A的當(dāng)前溫度達(dá)到設(shè)定溫度、第二溫區(qū)B的當(dāng)前溫度沒(méi)有達(dá)到設(shè)定溫度，則開(kāi)始單獨(dú)對(duì)第二溫區(qū)B進(jìn)行加熱。可編程邏輯控制器104通過(guò)輸出接口103控制第二溫區(qū)接觸器304接通（其中第一溫區(qū)接觸器302、第三溫區(qū)接觸器306禁止接通）。延時(shí)1秒后，啟動(dòng)加熱，僅通過(guò)感應(yīng)加熱線圈407對(duì)第二溫區(qū)B加熱10秒，加熱時(shí)間到后，啟動(dòng)信號(hào)接口201先斷開(kāi)，1秒后，第二溫區(qū)接觸器304斷開(kāi)。同樣，加熱時(shí)間長(zhǎng)短可以通過(guò)上位機(jī)開(kāi)放設(shè)置。（本實(shí)施例中，假設(shè)通過(guò)10秒加熱后，第二溫區(qū)B達(dá)到設(shè)定溫度）

控制模塊10第三次對(duì)比每個(gè)溫區(qū)的實(shí)時(shí)溫度與目標(biāo)溫度，發(fā)現(xiàn)第一溫區(qū)A的當(dāng)前溫度達(dá)到設(shè)定溫度、第二溫區(qū)B的當(dāng)前溫度達(dá)到設(shè)定溫度，第三溫區(qū)C的當(dāng)前溫度沒(méi)有達(dá)到設(shè)定溫度，則開(kāi)始單獨(dú)對(duì)第三溫區(qū)C進(jìn)行加熱。第三溫區(qū)接觸器306接通（第一溫區(qū)接觸器302、第二溫區(qū)接觸器304禁止接通）。延時(shí)1秒后，啟動(dòng)加熱，僅通過(guò)感應(yīng)加熱線圈408對(duì)第三溫區(qū)C加熱10秒，該加熱時(shí)間可以通過(guò)上位機(jī)設(shè)置。加熱時(shí)間到后，加熱停止，延時(shí)1秒后，接觸器306斷開(kāi)。

通過(guò)這種方式，本方案可以?xún)H用一個(gè)電源模塊不斷循環(huán)加熱對(duì)應(yīng)三個(gè)溫區(qū)的三個(gè)感應(yīng)加熱線圈，在此過(guò)程中，如果有一個(gè)溫區(qū)達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)溫度，則換成在其余兩個(gè)溫區(qū)（沒(méi)達(dá)到設(shè)定目標(biāo)溫度）之間循環(huán)加熱。如果只有一個(gè)溫區(qū)沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)溫度，則只在一個(gè)溫區(qū)間加熱，直至達(dá)到目標(biāo)溫度，若中途有溫區(qū)溫度下降低于設(shè)定溫度時(shí)，則進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)溫區(qū)的循環(huán)加熱。

綜上可知，本方案的分區(qū)循環(huán)加熱的加熱輥及其加熱方法采用三個(gè)采溫點(diǎn)進(jìn)行溫度對(duì)比，僅通過(guò)一個(gè)感應(yīng)加熱電源模塊對(duì)三個(gè)溫度區(qū)進(jìn)行循環(huán)輪流加熱，減少兩個(gè)感應(yīng)加熱電源模塊的使用，降低了電磁加熱輥的實(shí)際成本，提高了核心部件的利用率。

以上對(duì)本方案的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本方案并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本方案的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。

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